毒性蛋白|我科研团队找到小麦中协助条锈菌感染的“真凶”

近日，国际著名期刊《细胞》在线刊发了西北农林科技大学植物免疫团队最新研究成果：发现了小麦中协助条锈菌感染的“真凶”——感病基因，开辟了抗病小麦育种的新思路和新途径。
小麦条锈病是气传性的真菌病害，因条锈菌而发病传播。条锈菌是一种活体营养寄生真菌，具有易传播流行的特性，须依赖活体小麦才能生存。条锈病是小麦头号重大生物灾害，被称为小麦的“癌症” ，在全世界小麦种植区均有发生，我国农业农村部把其列为一类农作物病害。
我科研团队坚持18年持续聚焦小麦条锈菌活体营养寄生特性，挖掘出全球首个被病菌毒性蛋白利用的小麦感病基因——编码胞质类受体蛋白激酶。厘清感病基因负调控小麦的基础免疫，能够被条锈菌分泌的毒性蛋白劫持，从细胞质膜释放进入细胞核，在细胞核操纵转录因子，抑制抗性相关基因的转录，增强小麦感病基因的转录水平，放大小麦感病基因介导的感病效应，促进小麦感病。该成果系统揭示了条锈菌效应子—小麦感病基因—小麦转录因子的磷酸化与转录调控级联途径介导的感病机制，并利用基因编辑技术精准敲除感病基因，破坏了毒性蛋白和感病基因的识别和互作，实现了小麦对条锈病的广谱抗性。在大田试验中，小麦编辑品系在保持作物主要性状品质的前提下，展现出了高抗条锈病的特点，具有很好的应用潜力。
【毒性蛋白|我科研团队找到小麦中协助条锈菌感染的“真凶”】中国工程院院士、西北农林科技大学教授康振生指出，这一发现打破目前小麦主要利用抗病基因育种的传统思路，实现了植物与病原菌互作领域的重大突破，提升了我国种业原始自主创新能力，为现代生物育种和病害绿色防控提供了科技支撑。采访人员史俊斌通讯员杨远远